方衛(wèi)國：城市供水備用水源優(yōu)質供水的探討

近年來不少地區(qū)水資源短缺，取水河段污染事件頻發(fā)。2005年底松花江污染事件、廣東北江鎘污染事件、2006年江蘇長江揚中硫酸船沉沒事件、2011年“杭州新安江苯酚污染事件”、2012年“廣西龍江鎘污染事件”、2014年“錢塘江兩次水質異味事件”、2017年“浦陽江諸暨段化工桶掉江事件”等均造成了不同程度的社會影響。上游城市工業(yè)發(fā)展狀況、水污染治理狀況直接關系到下游水質，使城市供水系統(tǒng)的脆弱性日益顯現。因此，城市供水單一水源，已無法滿足需求，一旦水源地發(fā)生污染，將嚴重影響城市生產和生活。為此國家先后出臺了備用水源相關規(guī)定。

湘湖備用水源地建設的必要性及其概況

杭州蕭山水司2018年供水能力已達140萬 t/d，目前蕭山水司已建成5座水廠，5個水廠的取水水源均為錢塘江水系。其中一、二、三水廠的取水口在三江口(錢塘江、富春江、浦陽江三江交匯處)，南片水廠及江東水廠的取水口在石門沙富春江，兩地相距約5公里。如果該河段遭到污染，將給城市供水帶來災難性的影響。

20世紀90年代末，蕭山區(qū)政府設立湘湖為備用水源。湘湖備用水源位于湘湖風景旅游景區(qū)內，企業(yè)較少，無工業(yè)廢水排放，周邊農戶生活污水經簡易處理后間接排放湘湖;之后政府逐步加強湘湖備用水源保護力度，不斷發(fā)布各類規(guī)定，以加強湖湘水質保護。湘湖應急備用水源及擴建工程建成后，湘湖總的集水面積達到15.74 km2，湘湖水域面積達到 6.1 km2，其中應急備用水源地集水面積、及水域面積分別約為10.7 km2和3.2km2。湘湖水系相對獨立，正常蓄水位4.5 m，推薦湖區(qū)平均水深采用 2.5 m，與外圍河網建節(jié)制閘控制。湘湖應急備用水源擴建工程與現狀湘湖連通，同時建有5 座節(jié)制閘與周邊河網節(jié)制，其中定山閘為主要引水閘，其余節(jié)制閘閘門寬度根據規(guī)劃河寬要求配套相應閘寬，節(jié)制閘閘底高程與湘湖平均湖底高程基本一致。

備用水源建立以來，前后啟用過8次。每次湘湖取水泵站的開啟，均有效緩解了原取水泵站停運所帶來的供水影響。為提高湘湖備用水源的供水量， 對湖湘進行多次改造。整個湘湖作為蕭山區(qū)的應急備用水源，相當于總庫容2 310萬 m3的水庫，可為蕭山全區(qū)提供7 d的飲用水量。2018年12月因DN2200源水管割接，有計劃的啟用湘湖原水，啟用時間約為10 h，使用效果良好。2018年湘湖應急備用水源地基本信息詳見表1。

表1 湘湖應急備用水源地基本信息

城市備用水源地存在問題

在啟用湘湖備用水源中存在以下問題：(1)湘湖備用水源因較少使用，存在管道中存積死水現象;(2)湘湖備用水源水雖基本符合《地表水環(huán)境質量標準》GB 3838-2002 Ⅲ類標準要求，據2018年數據顯示，湘湖pH值高于三江口原水pH均值;湘湖氨氮、鐵、高錳酸鹽指平均值均高于三江口原水;湘湖總磷均值為0.05 mg/L，三江口總磷均值為0.06 mg/L;綜合分析，湘湖原水水質相比于三江口原水欠佳。究其原因，首先湖泊水體流動性較差，水體自凈能力有限，其次，湘湖做為國家四A級景區(qū)，周邊存在生活和旅游面源污染。

表2 湘湖應急備用水源水質

備用水源啟用水質保障措施

針對以上問題，在2018年12月啟用前，供水部門采用三江口原水倒排湘湖備用水源內，反沖管道，多次沖洗徹底排掉管道中死水，通過提前3天倒排三江口原水，進行水體置換，約58.1萬 m3三江口原水注入到湘湖備用水源中，使備用水源取水口近距離水體得以替換，遠距離水體得到稀釋;同時進行換水前后原水水質比對實時掌握原水水質，通過小試試驗確定最佳藥劑投量、加強廠內生產性試驗、啟用中加強監(jiān)控、頭部及廠內雙重投加粉末活性碳及高錳酸鉀復合鹽等措施進一步提升水質。

1 換水前后原水水質比對

加強三江口原水注入湘湖備用水源中的水質監(jiān)測，比對換水前后備用水源水質，確保換水方案的可行性，詳見表3。由表3可見：換水后湘湖原水氨氮、鐵、高錳酸鹽指數、臭和味等指標有較大提升。

表3 換水前后備用水源水質情況比對

2 小試試驗確定最佳藥劑投加

在提升湘湖原水水質的前提下，采用投加凈水藥劑，如高錳酸鉀復合鹽及活性炭，進一步保障出水質量。常規(guī)工藝對鐵、高錳酸鹽指數等指標的去除效果尚佳，但對湘湖原水藻腥味、土霉味、草腥味的去除效果并不理想。小試試驗重點關注對臭和味的去除效果。試驗用水為湘湖井圈中水樣，因該井圈較封閉，相比與湘湖原水水質略差，對該原水進行高錳酸鉀復合鹽及粉末活性炭(粉碳)混凝燒杯實驗，采用聞測嗅味評價去除效果，確定最佳投加量。

表4高錳酸鉀復合鹽小試試驗

湘湖原水高錳酸鉀復合鹽投加1.2 mg/L時，嗅味去除效果最好，濁度最低，但仍有土霉味1級、藻腥味1級。隨著高錳酸鉀復合鹽的增加，土霉味有所升高，且色度較高，水樣有明顯紅色，初步確定高錳酸鉀復合鹽最佳投加量為1.2 mg/L，具體投加量可根據原水嗅味情況進行相應調整。

表5活性炭小試試驗

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編輯：趙凡